يواجه رواد الفضاء الخرف وفقدان الذاكرة بسبب الإشعاع المؤين

هل يمكن لرواد الفضاء تذكر شيء بعد عودته من المريخ؟ صورة مجمعة: الكونية ، أجزاء من صور وكالة ناسا ،

نحن نخطط لاستعمار المريخ ، معتبرين أن توصيل رواد الفضاء والبضائع إلى الكوكب الأحمر هو أصعب مشكلة. المهمة صعبة ومكلفة للغاية. ستحتاج قاعدة المريخ باستمرار إلى الإمدادات. يحتاج المستعمرون إلى إمدادات من الأكسجين والغذاء والأدوية والأدوات. ولكن قد يتبين أن هذه لن تكون مشكلتهم الأكبر. كما أظهرت التجارب ، يمكن أن تؤدي رحلة طويلة إلى المريخ والعكس بالعكس إلى اختلالات معرفية خطيرة ، بما في ذلك فقدان الذاكرة والخرف.

إن السفر إلى المريخ ، مثل رحلات الفضاء الأخرى ، سيؤثر حتمًا على صحة رواد الفضاء. دأب العلماء على دراسة آثار الإقامة الطويلة في الفضاء. لسوء الحظ ، لا تبدو نتائج هذه الدراسات متفائلة للغاية.

خلال الرحلة إلى المريخ ، من المؤكد أن رواد الفضاء سيتعرضون لجزيئات عالية التأين عالية الطاقة ، تُعرف بالأشعة الكونية ذات المجرة والأصل الشمسي (GCR و SCR). من خلال عدد الجسيمات ، تتكون الأشعة الكونية من البروتونات بنسبة 92 ٪ ، ونوى الهيليوم بنسبة 6 ٪ ، وتشكل العناصر الأثقل حوالي 1 ٪ ، والإلكترونات تمثل حوالي 1 ٪. يتكون طيف الطاقة للأشعة الكونية من 43٪ من طاقة البروتونات ، و 23٪ أخرى من طاقة الهيليوم (جسيمات ألفا) و 34٪ من الطاقة المنقولة بواسطة جسيمات أخرى.

على سطح الأرض ، يتمتع الناس بحماية جيدة من GCR و SCR من الغلاف المغناطيسي ، ولكن في الفضاء لا توجد مثل هذه الحماية. بسبب الطاقة العالية للغاية لأكثر من 10 MeV ، تمر هذه الجسيمات من خلال بطانة المركبة الفضائية ومن خلال الأنسجة الرقيقة لرواد الفضاء ، بما في ذلك من خلال الدماغ.

في جسم الإنسان ، يتسبب الإشعاع المؤين في مجموعة متنوعة من الأضرار على المستوى الجزيئي ، بما في ذلك تعطيل عمليات إصلاح الخلايا وإبطاء شفاء الأنسجة التالفة. كما أن التعافي الثانوي من إشعاع دلتا من آثار الجسيمات الأولية ، مما يزيد من نصف قطر الضرر ودرجة الضرر الذي يلحق بالخلايا في الجسم يعوق التعافي من التلف من GCR. وقد ظهر ذلك في الدراسات السابقة التي أجريت في عامي 2010 و 2011 ( 1 ، 2 ).

إن الخطر المحتمل لـ GCR على رواد الفضاء معروف لوكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى ، لذلك يخططون لتطوير الحماية ضد الإشعاع الفضائي (حتى الآن لم يتم إنشاء هذا).

ما حجم الضرر الذي يلحق بالجسم ، ماذا سيكون الضرر بالضبط؟ من المعروف أن GCR يمكن أن يسبب اضطرابات في الجهاز العصبي ، والتي تهدد بتنفيذ المهام الحرجة من قبل رواد الفضاء المرتبطين بالأفعال المعرفية. هناك أيضًا مخاطر صحية طويلة المدى.

أظهرت الدراسات السابقة بوضوح تدهورًا في القدرات العقلية تحت تأثير GCR ، والذي يرتبط بتلف الخلايا العصبية وضعف سلامة المشابك في مناطق معينة من الدماغ.

السؤال هو كم تستغرق عملية الاسترداد بعد التعرض لـ GCR. وجدت التجارب السابقة في الفئران أنه بعد 6 أسابيع من تشعيع الفئران ، لم يتم العثور على أي علامات للشفاء واستعادة القدرات العقلية المفقودة أو عمليًا.

أجرى متخصصون من قسم علاج الأورام بالإشعاع ، جامعة كاليفورنيا ، ايرفين ، دراسات إضافية الآن لاختبار الآثار طويلة المدى لـ GCR على الدماغ. هذه المرة ، تم فحص حالة الفئران بعد 12 و 24 أسبوعًا من التشعيع.

لسوء الحظ ، كانت النتائج مخيبة للآمال مرة أخرى. حتى 12-24 أسبوعًا بعد التعرض لجرعات ضعيفة من الإشعاع المؤين (5 أو 30 جرعة من ⁴⁸ Ti أو ¹⁶O) في حيوانات التجارب ، تستمر العلامات الواضحة للخلل المعرفي - الآثار المرتبطة بتبسيط البنية التغصنية والتغيرات في مستويات البروتين في المشابك والتهاب الأنسجة العصبية.


انخفاض القدرات العقلية في الاختبارات المختلفة بعد 12 أسبوعًا من الإشعاع: (أ) اختبار الجدة (اختبار الذاكرة للاعتراف) ؛ (ب) اختبار الاحتفاظ بالذاكرة المكانية ؛ © مهمة مؤقتة ، فحص ذاكرة الأشياء المكتشفة مؤخرًا

كما ترى ، في جميع اختبارات الذاكرة تقريبًا ، أظهرت الفئران تدهورًا كبيرًا بعد 12 أسبوعًا من التشعيع. ينذر بالخطر بشكل خاص هو الانخفاض الحاد في اختبار الذاكرة للأشياء المكتشفة حديثًا. قد يتبين أنه بعد عودته من المريخ ، لن يتمكن رواد الفضاء ببساطة من تذكر أي شيء. بالإضافة إلى ذلك ، سيستمر الخرف وفقدان الذاكرة لمدة ستة أشهر على الأقل بعد العودة إلى الأرض. ربما أطول. لم يتم إجراء المزيد من الاختبارات طويلة المدى على الفئران.

على ما يبدو ، من دون حماية فعالة من الإشعاع ، يعد الإفراج عن الأشخاص في مهمات فضائية طويلة محفوفًا بالمخاطر: في النهاية ، قد لا يتمكنون من التعامل مع الإدارة وعدم الوفاء بالمهام العلمية والهندسية المعينة. نشر

مقال علمي10 أكتوبر 2016 في مجلة التقارير العلمية (دوى: 10.1038 / srep34774).

Source: https://habr.com/ru/post/ar398287/